論文
フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2022/2/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文占有マッピングロボティクス
粒子による動的環境の連続占有マッピング
粒子ベースの占有マップを連続空間に拡張し、ボクセルとピラミッド型の二重構造で効率的に更新する3D自己中心ローカルマップを構築した研究。
原題: Continuous Occupancy Mapping in Dynamic Environments Using Particles ／ Gang Chen, Wei Dong, Peng Peng 他
日本語で読む → - 論文生物規範学習ロボティクス
生物シナプスから知的ロボットへ：ヘブ学習に基づく適応制御
無脊椎・脊椎動物の神経回路におけるヘブ型シナプス可塑性を例に、教師なし学習と自己組織化によるロボット制御・センシングへの応用可能性をレビューした論文。
原題: From Biological Synapses to Intelligent Robots ／ Birgitta Dresp-Langley
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
同変トランスポーターネットワーク
ピックとプレースの両方の向きに対して同変なTransporter Netを提案し、少ない実演から効率的に操作方策を学習して成功率を向上させた。
原題: Equivariant Transporter Network ／ Haojie Huang, Dian Wang, Robin Walters 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロバストキーポイント表現を用いたロボットマニピュレーションのエンドツーエンド強化学習
カメラ画像から自己教師ありオートエンコーダでキーポイントを学習し、その表現を用いて把持や押し動作の強化学習をシミュレーション内で行い、ドメインランダム化と敵対的訓練で実機へのゼロショット転移を実現した。
原題: End-to-end Reinforcement Learning of Robotic Manipulation with Robust Keypoints Representation ／ Tianying Wang, En Yen Puang, Marcus Lee 他
日本語で読む → - 論文測位・ナビゲーションロボティクス
超広帯域測距によるティーチ・アンド・リピート
屋内に固定したUWBトランシーバとロボット搭載のUWB・IMU・高さ計測を融合し、教示した経路を自律的に再走行するT&R手法を提案し、シミュレーションで1m未満の追従誤差を実証した。
原題: Ultra-Wideband Teach and Repeat ／ Mohammed Ayman Shalaby, Charles Champagne Cossette, Jerome Le Ny 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクスロボティクス
運動学が力学を支配するとき：有限弾性のモデル縮約のための局所体積保存プリミティブ
ソフトロボティクスで現れる大変形問題では等積（局所体積保存）制約が支配的であることに着目し、その制約を組み込んだ閉形式の運動学的変形プリミティブを組み合わせることで、FEMより50倍以上高速かつ実験誤差約10%の計算モデリング手法を提案した論文。
原題: When Kinematics Dominates Mechanics: Locally Volume-Preserving Primitives for Model Reduction in Finite Elasticity ／ Xu Yi, Gregory S. Chirikjian
日本語で読む → - 論文動き予測AI
経路認識グラフアテンションによるHDマップの動き予測
HDマップの異種グラフ構造を扱うため、頂点間の経路を構成するエッジ列からアテンションを推論する新機構を提案し、Argoverse動き予測で最高性能を達成した論文。
原題: Path-Aware Graph Attention for HD Maps in Motion Prediction ／ Fang Da, Yu Zhang
日本語で読む → - 論文マルチモーダル/組立ロボティクス
階層的方策学習による接触の多い精密タスクでのマルチモーダル融合
視覚・力・固有感覚を階層的に統合する強化学習で、0.25mmの隙間の組立を可能にし、実機へも転移できるマルチモーダル制御手法を提案した。
原題: Multi-Modal Fusion in Contact-Rich Precise Tasks via Hierarchical Policy Learning ／ Piaopiao Jin, Yinjie Lin, Yanchao Tan 他
日本語で読む → - 論文水中自己位置推定画像認識
空中光学画像と水中音響画像を用いたクロスビュー・クロスドメイン水中自己位置推定
ドローン等のカラー空中画像と水中音響画像の対応関係を学習し、港湾やマリーナで航行する水中ビークルの自己位置推定精度をデッドレコニングより向上させた研究。
原題: Cross-view and Cross-domain Underwater Localization based on Optical Aerial and Acoustic Underwater Images ／ Matheus M. Dos Santos, Giovanni G. De Giacomo, Paulo L. J. Drews-Jr 他
日本語で読む → - 論文NeRF/ダイナミクス画像認識
合成可能なNeRFによるマルチオブジェクトダイナミクスの学習
複数視点画像から物体ごとの潜在ベクトルを抽出し、個別NeRFでシーンを再構成した上で、潜在空間上のグラフニューラルネットワークで物体間の動力学を学習する手法を提案。剛体・変形物体を含む構成的シーンの長期予測が安定することを示した。
原題: Learning Multi-Object Dynamics with Compositional Neural Radiance Fields ／ Danny Driess, Zhiao Huang, Yunzhu Li 他
日本語で読む → - 論文自動運転/行動クローニングロボティクス
環境損失を用いた自動運転のための改良型行動クローニング
走行可能領域外への予測にペナルティを与えるSocial損失とRoad損失を導入し、専門家の模倣と安全性向上を両立させた行動クローニング手法を提案・検証した論文。
原題: Enhanced Behavioral Cloning with Environmental Losses for Self-Driving Vehicles ／ Nelson Fernandez Pinto, Thomas Gilles
日本語で読む → - 論文ADAS安全性評価ロボティクス
車間追従における先進運転支援システムの形式的安全性評価とシナリオサンプリング
車間追従システムの安全性を、偏りのない効率的なシナリオサンプリングで評価する枠組みを提案し、Openpilotなどの実システムに適用した。
原題: A Formal Safety Characterization of Advanced Driver Assist Systems in the Car-Following Regime with Scenario-Sampling ／ Bowen Weng, Minghao Zhu, Keith Redmill
日本語で読む → - 論文自己位置推定ロボティクス
LiDARとOpenStreetMapを用いた農村道路のセグメンテーションと自己位置推定
農村道路のLiDAR点群を高速に道路セグメンテーションし、OpenStreetMapの道路網情報と組み合わせて車両の自己位置を推定する手法とデータセットを提案した論文。
原題: LIDAR data based Segmentation and Localization using Open Street Maps for Rural Roads ／ Stephen Ninan, Sivakumar Rathinam
日本語で読む → - 論文バイオセンサq-bio.QM
酵母発酵の電気化学ダイナミクスに基づくバイオセンサ
酵母の発酵に伴うイオン動態を電気化学インピーダンス分光で計測し、水質評価や環境ストレス検出に使える低コストなバイオセンサとしての有効性を示した研究。
原題: The Biosensor based on electrochemical dynamics of fermentation in yeast Saccharomyces Cerevisiae ／ Serge Kernbach, Olga Kernbach, Igor Kuksin 他
日本語で読む → - 論文sim2real画像認識
物体中心キーポイント検出と記述のSim2Real転移
各キーポイントがどの物体に属するかも識別する物体中心のキーポイント検出・記述手法を提案し、不確実性や物体記述子の分岐を取り入れたSim2Real対照学習で実環境へ汎化させる。
原題: Sim2Real Object-Centric Keypoint Detection and Description ／ Chengliang Zhong, Chao Yang, Jinshan Qi 他
日本語で読む → - 論文目標条件付きRLロボティクス
弱教師あり分離表現による目標条件付き強化学習
物体属性ごとに分離した表現を弱教師ありで学習し、未見の目標を生成してサンプル効率と汎化性能を高める目標条件付き強化学習フレームワークを提案した。
原題: Weakly Supervised Disentangled Representation for Goal-conditioned Reinforcement Learning ／ Zhifeng Qian, Mingyu You, Hongjun Zhou 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
アモーダル・パノプティックセグメンテーション
遮蔽された物体も含めて認識する新タスク「アモーダル・パノプティックセグメンテーション」を提唱し、2つのデータセット拡張と評価指標、ベースライン手法APSNetを提案した論文。
原題: Amodal Panoptic Segmentation ／ Rohit Mohan, Abhinav Valada
日本語で読む → - 論文模倣学習ロボティクス
不完全なデモンストレーションからの敵対的信頼度転移による学習
信頼度付きのデモがある環境から、ラベルなしデモしかない環境へ敵対的分布マッチングで信頼度予測器を転移し、有益なデモを重み付けして方策を学習する手法を提案した。
原題: Learning from Imperfect Demonstrations via Adversarial Confidence Transfer ／ Zhangjie Cao, Zihan Wang, Dorsa Sadigh
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
HeRo 2.0：群ロボティクス研究向けの低コストロボット
3Dプリント筐体と市販部品で組み立てられ、ROSと深く統合された群ロボティクス研究・教育向けの低コスト小型ロボットプラットフォームを設計し、実験で有効性を示した論文。
原題: HeRo 2.0: A Low-Cost Robot for Swarm Robotics Research ／ Paulo Rezeck, Hector Azpurua, Mauricio FS Correa 他
日本語で読む → - 論文透明物体深度補完ロボティクス
TransCG: 透明物体の深度補完のための大規模実世界データセットと把持ベースライン
透明物体の深度補完用に130シーン・57,715枚のRGB-D画像からなる大規模実世界データセットを構築し、RGB画像と不正確な深度から高精度深度を推定するエンドツーエンドネットワークと把持実験を示した論文。
原題: TransCG: A Large-Scale Real-World Dataset for Transparent Object Depth Completion and a Grasping Baseline ／ Hongjie Fang, Hao-Shu Fang, Sheng Xu 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
局所リプシッツ連続制約による安定かつ滑らかな強化学習
方策と価値関数に局所リプシッツ連続性の制約を課す正則化手法L2C2を提案し、表現力を保ちつつ学習の安定化とノイズ耐性を実現した。
原題: L2C2: Locally Lipschitz Continuous Constraint towards Stable and Smooth Reinforcement Learning ／ Taisuke Kobayashi
日本語で読む → - 論文機構設計最適化ロボティクス
関節限界と衝突制約を考慮したパラレルキネマティック機構最適化のための効率的な局所・大域探索併用戦略
Nelder-Mead法による局所探索と低食い違い分布による大域探索を組み合わせ、受動関節限界や特異点・自己衝突制約下でパラレルキネマティックマニピュレータを最適設計する手法を提案し、異なる自由度の2機種で有効性を示した。
原題: An efficient combined local and global search strategy for optimization of parallel kinematic mechanisms with joint limits and collision constraints ／ Haribhau Durgesh, Guillaume Michel, Shivesh Kumar 他
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
物体の物理特性を学習して接地するタスク・動作計画
物体のサイズや重さなどの特性が未知の環境で、物理エンジンを用いて物体とその物理特性を学習しながらタスク・動作計画を行うTMOCを提案し、シミュレーションと実機で有効性を示した論文。
原題: Learning to Ground Objects for Robot Task and Motion Planning ／ Yan Ding, Xiaohan Zhang, Xingyue Zhan 他
日本語で読む → - 論文GNSS/INS初期アライメントロボティクス
GNSS支援とバックトラッキング・逆フィルタリングによるMEMS-IMUの初期アライメント手法
低精度MEMSジャイロの初期方位推定を高速化するため、GNSS支援とバックトラッキング・逆方向ナビゲーション更新を組み合わせたアライメント法を提案し、車両実験で水平2.3分角・方位10.1分角未満の精度を実証した。
原題: A GNSS Aided Initial Alignment Method for MEMS-IMU Based on Backtracking Algorithm and Backward Filtering ／ Xiaokang Yang, Gongmin Yan, Hao Yang 他
日本語で読む → - 論文自動運転/車線検出画像認識
RONELDv2：より高速で改良された車線追跡手法
車線検出の精度とロバスト性を高めるため、車線点の分散検出や車線統合、指数移動平均による車線重み計算を導入し、従来法より最大2倍高速化した軽量な車線追跡手法を提案した論文。
原題: RONELDv2: A faster, improved lane tracking method ／ Zhe Ming Chng, Joseph Mun Hung Lew, Jimmy Addison Lee
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
前行動条件付きロボットマニピュレーションネットワークによる多段階操作方策の学習
シーン画像と前行動のQ値予測から多段階操作の行動候補を学習するPAC-RoManNetを提案し、タスク進捗ベースの報酬と損失調整型探索で成功率と行動効率を向上させた。
原題: Learning Multi-step Robotic Manipulation Policies from Visual Observation of Scene and Q-value Predictions of Previous Action ／ Sulabh Kumra, Shirin Joshi, Ferat Sahin
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
微分可能物理シミュレーションを用いたリアルタイムモデル予測制御とシステム同定
微分可能物理シミュレーション上で、実環境の観測からオンラインでシステム同定と最適制御を同時に行い、リアルタイムにロボットを適応させる手法を提案した論文。
原題: Real-time Model Predictive Control and System Identification Using Differentiable Physics Simulation ／ Sirui Chen, Keenon Werling, Albert Wu 他
日本語で読む → - 論文階層型計画ロボティクス
深層学習による階層型ロボット計画のための抽象化の自動構築
深層ニューラルネットワークで重要領域を予測し、階層型ロボット計画に必要な状態・行動の抽象化を自動生成する手法を提案。未学習環境での計画時間を従来比約10倍改善した。
原題: Using Deep Learning to Bootstrap Abstractions for Hierarchical Robot Planning ／ Naman Shah, Siddharth Srivastava
日本語で読む → - 論文無線チャネル予測eess.SP
無人車両を用いた無線チャネル予測と全レイ構成推定の基盤
無人車両が収集した少数の受信電力測定から、未訪問地点の受信電力変動と各到来経路の振幅・到来角・位相を予測する枠組みを提案し、実環境実験で有効性を示した。
原題: A Foundation for Wireless Channel Prediction and Full Ray Makeup Estimation Using an Unmanned Vehicle ／ Chitra R. Karanam, Yasamin Mostofi
日本語で読む → - 論文自動運転評価ロボティクス
自動運転車評価のためのシナリオパラメータ生成法とシナリオ代表性指標
実走データからシナリオを記述するパラメータを自動決定し確率密度推定で現実的なパラメータ値を生成する手法と、Wasserstein距離に基づき生成シナリオが実世界の多様性をどれだけ代表するかを測る指標を提案した。
原題: Scenario Parameter Generation Method and Scenario Representativeness Metric for Scenario-Based Assessment of Automated Vehicles ／ Erwin de Gelder, Jasper Hof, Eric Cator 他
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